طرح تولید شن و ماسه

تولید شن و ماسه حاصل خردایش سنگ های زمینی به صورت طبیعی یا با استفاده از دستگاه های سنگ شکن می باشد. به دانه هایی که قطر آنها کوچکتر از 4 میلی متر باشد ماسه و دانه های 4 الی 15 میلی متر شن 1.5 و دانه های 15 الی 25 میلی متر شن 2.5 می گویند. شن و ماسه که به عنوان یکی از کاربردی‌ترین مواد اولیه در صنعت ساخت‌ و ساز به شمار می‌آید قسمت اصلی بتن را تشکیل می‌دهد.

محصول یک کارخانه شن و ماسه باید در مقابل عوامل جوی مثل گرما، سرما و یخ زدگی مقاوم باشند و همچنین باید در مقابل سایش و ضربه و سایر نیروهای وارده بر سازه مقاومت نماید. علاوه بر کاربرد شن و ماسه در سازه های بتنی که اصلی ترین و مهم ترین کاربرد شن و ماسه است، این مصالح در قسمت های مختلف ساختمان، راه سازی، تاسیسات و غیره نیز کاربرد قابل ملاحظه ای دارد. از جمله در پی سازی و در ساختمانهای آجری، برای چیدن آجر، فرش موزاییک و نصب کاشی از ملات ماسه و سیمان استفاده می شود.

هدف از تولید شن و ماسه احداث ابنيه ها مانند ساختمانها، سدها، پلها و راهها بطور گسترده از بتن استفاده می گردد. در راه سازی نيز از زيرسازی آن تا آسفالت رويه جاده ها شن و ماسه بعنوان اركان اصلی ساخت شناخته می شود. در احداث خاكريزها، فيلترها و صنايعی همچون شيشه سازی، موزائيک سازی و … نيز استفاده از شن و ماسه كاربرد فراوانی دارد.

منابع

شن و ماسه برای کارهای ساختمانی به دو گونه تقسیم می شود :

1. شن و ماسه حاصل از شن و ماسه طبیعی

هر سال پس از فصل بارندگی و طغيان رودخانه ها مقدار زيادی شن و ماسه در بستر رودخانه باقی می ماند که پس از کم شدن آب رودخانه ها اين منابع در دسترس قرار می گيرد و اين ماسه ها را پس از شستن و سرند کردن مورد استفاده قرار می دهند.

2. شن و ماسه حاصل از شن و ماسه شکسته

تکه سنگ های درشت را بعد از تعيين جنس آن در سنگ شکن های مختلف شکسته و خرد مینمايند آنگاه آنرا بوسيله الک های مخصوص دانه بندی نموده و آنرا به مصرف می رسانند.

انواع شن و ماسه

1. ماسه 04 ، ماسه 06 ، ماسه شسته ، ماسه دو بار شوی و ماسه ملاتی
2. شن 1.5 و شن 2.5
3. بیس و ساب بیس
4. سنگ مغزه ، سنگ فیلتر ، سنگ آرمور ، قلوه سنگ و راکفیلد
5. مخلوط رودخانه ای و مخلوط کوهی
6. انواع مصالح خاص طبق سفارش قابل تولید است
7. شن و ماسه صنعتی
8. راه سازی
9. جاده سازی
10. سد سازی
11. اسکله سازی
12. بتن سازی
13. محوطه سازی
14. جهت تصفیه آب
15. جهت شیشه سازی
16. نماسازی
17. بلوک سازی
18. جهت پشم شیشه
19. جهت تهیه لعاب کاشی و سرامیک
20. جهت صنایع چینی سازی
21. جهت تهیه سموم دفع کننده آفات نباتی
22. جهت صنعت ذوب آهن
23. جهت صنعت ریخته گری
24. جهت صنایع موزائیک سازی
25. جهت احداث خاکریزها
26. جهت پی سازی
27. شن و ماسه جهت تولید آسفالت
28. شن و ماسه بالاست
29. جهت مصالح نفوذ پذیر
30. جهت مصالح نفوذ ناپذیر
31. جهت لايه‌های مقاوم در برابر فرسايش

جنس

تقريباً جنس شن و ماسه طبيعی در اختيار ما نيست و ممكن است از همه نوع سنگی در آن وجود داشته باشد. ولی در مورد شن و ماسه شکسته،حق انتخاب بيشتری داريم. البته جنس اين نوع شن و ماسه هم كاملاً در اختيار ما نيست ولی در موقع استقرار سنگ شكن ها و ساير ادوات می توان معادن تهيه سنگ را مورد مطالعه قرار داده و نوع سنگ را تعيين كرد.

محلهای مصرف شن و ماسه در ساختمان

علاوه بر مصرف مجصول ، در ساختمان های بتونی كه اصلی ترين و مهم‌ترين محل مصرف شن و ماسه است اين مصالح در نقاط مختلف كليه ساختمانها مورد مصرف دارد. از جمله در پی سازی قريب به اتفاق ساختمان ها كه از دو طبقه بيشتر است از بتون استفاده میگردد كه بايد در ساختن بتون شن و ماسه مصرف شود. همچنين در ساختمان‌های آجری برای چيدن آجر، ملات ماسه سيمان استفاده می كنيم.

همچنين از این محصول برای دانه بندی كف فضاهايی كه روی زمين ساخته مي‌شود ( هم كف يا زير زمين) برای آنكه از نفوذ رطوبت به سطح جلوگيری شود از شن با ابعاد مختلف استفاده میگردد و علاوه بر اين ها برای محفوظ نگاه داشتن لوله‌های تأسيسات كه در ايران معمولاً از كف ساختمان عبور میكند علاوه بر ضد زنگ، پشم ونايلون پيچی،روی لوله‌ها را با يك ماسه غير آهكی می پوشاند تا مواد آهكی كه احتمالاً در پوكه يا ملات وجود دارد روی آن اثر نكند.

ماسه ملاتی

عمده ترين ماسه تهيه شده در کارخانه های تولید شن و ماسه صرف بتون می شود و قسمت کمتر آن صرف تهيه ملات می گردد. بزرگی دانه های مصرف شده در ملات با توجه به ضخامت ملاتی که زير فرش موزائيک يا سنگ و يا روی آجر چينی ديوار می کشند متفاوت است مثلاً برای مصرف ملات در آجر چينی بصورت گری بزرگ بزرگترين دانه مصرف شده در ملات می تواند تا 6 ميليمتر هم باشد. ولی باری آجر چينی در نماسازی که ضخامت ملات در حدود 8 ميليمتر است بزرگترين دانه های مصرف شده نمی تواند از حدود 4 ميليمتر بيشتر باشد.

بهرحال بزرگی بزرگترين دانه ماسه حاصله برای ملات و نماسازی نبايد از نصف کلفتی لايه ملات که روی آجر می کشند بيشتر باشد و برای دوغاب پشت کاشی کاری و سنگ کاری نيز بايد از دانه های ريزتر استفاده نمود تا اين دانه ها بتوانند همراه دوغاب سيمان به داخل بدنه سنگ با سيمان نفوذ کرده و موجب چسباندن آن به ديوار بشود (دانه های درشت تر با توجه به خاصيت مکندگی سنگ و کاشی به داخل آن نفوذ نمی کند).

برای تولید شن و ماسه بهینه باید دانست که در حدود 35 تا 40 درصد حجم ماسه های ملاتی را هوا تشکيل مي دهد که قسمتی از اين هوا بايد پس از مخلوط شدن ماسه با سيمان بوسيله گرد سيمان اشغال شده و در نتيجه وزن مخصوص ملات بالا رود و موجب يکپارچه شدن ملات و آجر روی آن بشود. اگر مقدار ريزدانه های داخل سيمان (خاک) از مقدار معينی بيشتر باشد (در حدود 3 تا 4 درصد) اين ريزدانه ها دور دانه های ماسه را گرفته و مانع آن میشود که دور دانه با سيمان گرفته شده و به دانه مجاور بچسبد در نتيجه باعث پوکی ملات می گردد.

محصولات یک کارخانه شن و ماسه شامل انواع زیر می باشد :

1. ملات ماسه سيمان
2. ملات ماسه سيمان آهک
3. ملات دوغاب سيمان
4. ملات سيمان با ماسه دريا
5. ملات بتن

تولید شن و ماسه و مصارف صنعتی و ساختمانی آن

شن و ماسه مصارف و کاربرد های متعددی دارد که عبارتند از:

1. شیشه سازی

قسمت عمده مصرف سیلیس کشور ، در شیشه سازی است. سیلیس مورد نیاز برای شیشه سازی باید دارای عیار بالا، ترکیب شیمیایی یکنواخت و عاری از مواد آهنی رسی و آهکی باشد. برای تهیه شیشه مرغوب و بلور (کریستال)، مقدار سیلیس سنگ مورد استفاده باید از 99 درصد بیشتر و مقدار آهن آن از 0.12 درصد کمتر باشد.

2. تصفیه آب

از ماسه‌ های سیلیسی ، برای تصفیه آب نیز استفاده می‌شود. در تصفیه خانه‌ها در قسمت تحتانی از ماسه‌های سیلیسی با دانه بندی 0.4 تا 0.7 میلیمتر، در قسمت وسط از دانه بندی 0.8 تا 1.2 میلیمتر و در بالا از ماسه‌های با دانه بندی 3 تا 6 میلیمتر استفاده می‌شود.

3. نما سازی

در این مورد دانه‌ها را با چسب مخصوص به یکدیگر پیوند داده در نماسازی به مصرف می‌ رسانند. رنگ، فرم و یکنواخت بودن دانه‌های تولیدی از ویژگیهای مهم مصالح بکار گرفته شده در نما سازی است. ماسه‌های دارای ناخالصیهای آهن اکسید، ککوکونی و غیره که به رنگهای قرمز، سبز، سیاه و غیره می‌باشد، نیز در نما سازی مصرف دارند.

4. بلوک سازی

یکی دیگر از مصارف ماسه سیلیسی ، تهیه قطعات و آجرهای ماسه سیلیسی است. این مصالح از مخلوط ماسه سیلیسی و آهک با سیمان بدست می‌آیند.

5. پشم شیشه

با مخلوط نمودن پودر سیلیس و موادی از جمله فلدسپات و دولومیت، با نسبتها و فرمولهای معینی پشم شیشه تهیه می‌شود. امروزه پشم شیشه کاربرد گسترده‌ای به عنوان عایق در صنعت ساختمان دارد.

6. تهیه لعاب

یکی دیگر از کاربردهای سیلیس حاصله ازکارخانه تولید شن و ماسه ، تهیه لعاب کاشی و سرامیک است. در اینجا ماده سیلیسی را با نسبت معینی با مواد معدنی دیگر از قبیل بوراکس، سنگ آهک، کائولن، روی، اکسید، منیزیت، دولومیت، سود، فلدسپات، تالک و غیره مخلوط نموده و لعابهایی با رنگهای مختلف تهیه می‌نمایند.

7. چینی و کاشی سازی

کارخانه‌های تولید چینی و کاشی سازی با مخلوط نمودن ماده سیلیسی ، با سایر مواد (از جمله کائولن، دولومیت و غیره) چینی و کاشی تهیه می‌ نمایند.

8. ماسه سنگ بر و سنگ ساب

ماسه سیلیسی خالص، محکم، کاملا جور شده و دانه درشت است که عاری از ذرات ریز و پهن می‌باشد. این ماسه برای ساییدن اولیه سطوح سنگی و اره کردن آنها بکار می‌رود.

9. ماسه به عنوان مصالح پرکننده در معادن

در برخی نقاط مقادیر زیادی از ماسه به عنوان پرکننده پشت کار در معادن مصرف می‌شود. مهمترین خاصیت ماسه‌ ای که به این منظور استفاده می‌شود سرعت جذب آن است. پرکننده ماسه‌ ای باید متخلخل و به اندازه کافی نفوذپذیر باشد تا آب بتواند به سادگی از آن عبور کند. بطور تجربی، ماسه‌ های دارای نفوذپذیری 15 سانتیمتر بر ساعت، یا بیشتر از آن، مفید تشخیص داده می‌شوند.

10. ماسه پاشی

برای تمیز کردن سطوح وسایل فلزی (مانند مخازن فلزی بزرگ، کشتی ها و قالب های فلزی) از زنگ یا دادن جلای مجدد به سطوح آنها، ماسه سیلیسی با فشار زیاد به توسط هوا یا آب بر سطح آنها پاشیده می‌شود. ویژگی های دانه‌ها در اینجا خلوص ، مقاومت و سختی زیاد آنها و دانه بندی مناسب شان است.

11. تهیه سموم

مخلوطی از پودر نرم سیلیس و داروهای شیمیایی مناسب به عنوان سموم دفع کننده آفات نباتی بکار گرفته می‌شوند.

12. ذوب آهن

یکی از مصارف سیلیس در ذوب آهن و در کوره بلند است. علاوه بر آن ، ماسه سیلیسی برای کلوخه کردن سنگ آهن نیز استفاده می‌شود. ماسه سیلیسی نشسته و با ذراتی نه دقیقا یک اندازه ، برای آستر کردن کوره‌های فولادی الکتریکی و جز آن نیز مصرف می‌شود.

13. ماسه تزریقی

یکی دیگر از کاربردهای ماسه سیلیسی ، تزریق با فشار آنها به داخل لایه‌های نفت‌دار می‌باشد. در اینجا ماسه‌ها با فشار وارد سطح لایه بندی و درزها شده ، به نحوی که پس از برداشته شدن فشار ، ماسه‌ها شکافها را باز نگهداشته و نفوذپذیری لایه‌ها افزایش می‌یابد. در این مورد معمولا ماسه‌های سیلیسی با اندازه‌های مابین الک های 16 الی 60 مورد استفاده قرار می‌گیرد.

14. سیلیسیم کاربید

عبارت است از ماده‌ای بلوری به رنگهای آبی یا سیاه ، غیرقابل حل در آب و بسیار مقاوم که به صورت ماده ساینده ، منعکس کننده حرارت و جز اینها مصرف می‌شود. به این منظور معمولا از ماسه سیلیسی که حداقل 99.25 درصد سیلیس داشته باشد، استفاده می‌شود. در اینجا وجود مقدار کمی آهن و Al2O3 قابل تحمل است (در صورتی که مقدار آن در کل مصالح یکنواخت باشد) ولی حضور موادی مانند آهک ، منیزیم و مواد فسفردار ، زیان آور و نامناسب می‌باشند.

15. ماسه شیشه ساب

عبارت است از ماسه سیلیس تمیز و مقاوم، عاری از مواد خارجی، دانه ریز تا متوسط حاصله در کارخانه تولید شن و ماسه که برای پرداخت و سایش مقدماتی و نیمه نهایی سطوح شیشه‌ای بکار گرفته می‌شود.

16. ریخته گری

یکی دیگر از مصارف مهم ماسه‌ های سیلیسی تولیدشده در کارخانه تولید شن و ماسه ، کاربرد آن در ریخته گری و قالب ریزی ابزار و ادوات فلزی است. ماسه ریخته گری بسته به کاربرد آن (ماسه پشت قالب ، ماسه روی قالب ، ماسه ماهیچه ، ماسه قالب گیری مرطوب و …) از مشخصات مختلفی برخوردار است. ویژگیهای عمومی ماسه ریخته گری به شرح زیر است: مقاومت زیاد در برابر حرارت ، ضریب انبساط حرارتی پایین ، قابلیت عبور گازها ، قابلیت انتقال حرارت ، قابلیت شکل گیری و قابلیت فروریزی و دج شوندگی.